JP4980200B2 - データ通信システムおよび転送フレーム - Google Patents

Description

本発明は、広域イーサネット網（イーサネットは登録商標である。）において、ＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の数を、容易に増加させることが可能な技術に関するものである。

ＶＰＮは、通信事業者が提供する公衆回線網をあたかも各加入者間の専用回線であるかのように利用できるサービスである。このＶＰＮは、イーサネットで用いられるＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ ＬＡＮ）技術を用いて可能である。このＶＬＡＮは１２ビットのＶＬＡＮ−ＩＤ（「ＶＩＤ」と略す場合もある。）によって表され、４０９６以下の数のＶＬＡＮを識別することができ、４０９６以下のＶＰＮを識別することができる。

ここで、広域イーサネットでは、通信事業者が提供する公衆回線網をキャリアバックボーンとして用いることが想定されており、４０９６を超えるＶＰＮが提供可能であることが望まれている。

４０９６を超える数のＶＰＮを提供することが可能な技術として、従来のＶＬＡＮ―ＩＤを含むＶＬＡＮタグに加えて、新たなＶＬＡＮタグを用意し、これら複数のＶＬＡＮタグに含まれる１２ビットを超えるＶＬＡＮ−ＩＤにより、４０９６を超えるＶＬＡＮを識別する技術（「ＶＬＡＮスタッキング技術」と呼ばれる。）が考えられている。ただし、ＶＬＡＮスタッキング技術を用いる場合、広域イーサネット網を構成するためのスイッチとして、ＶＬＡＮスタッキング技術に対応するような機能拡張がなされた特別なスイッチを用いることになるため、ＶＬＡＮスタッキング技術に対応しない通常のスイッチを用いる場合に比べて、広域イーサネット網を構成するための価格が高額になってしまい、結果として通信費用の高額化を招くことになる。

阿留多伎明良編著，「広域イーサネット技術概論」，社団法人電子情報通信学会，２００５年６月１日，ｐ．３８−４０，ｐ．１３０−１４２

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、ＶＬＡＮスタッキング技術に対応しない従来のスイッチを用いた場合においても、４０９６を超えるＶＰＮを提供することができる技術を提供することにある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
広域ネットワークにおいて提供される仮想専用回線を介して、第１のユーザネットワークに含まれる送信元ホストから第２のユーザネットワークに含まれる送信先ホストへデータを伝送するデータ伝送システムであって、
前記広域ネットワークは、
前記送信元ホストが接続される送信元エッジスイッチと、
前記送信先ホストが接続される送信先エッジスイッチと、
１以上のコアスイッチにより構成され、前記送信元エッジスイッチと前記送信先エッジスイッチとの間を接続するコアネットワークと、
を備えており、
前記送信元エッジスイッチは、前記送信元ホストから前記データを含むユーザフレームが到着すると、前記ユーザフレームから転送フレームを生成し、生成した転送フレームを前記コアネットワークに転送し、
前記コアネットワーク内のコアスイッチは、前記転送フレームが到着すると、前記転送フレームをそのまま転送し、
前記送信先エッジスイッチは、前記転送フレームが到着すると、前記転送フレームから前記ユーザフレームを生成し、生成した前記ユーザフレームを前記送信先ホストへ送信し、
前記ユーザフレームは、前記送信元ホストを示す送信元ＭＡＣアドレスおよび前記送信先ホストを示す送信先ＭＡＣアドレスと、前記第１のユーザネットワークおよび前記第２のユーザネットワークにおいて提供される仮想ネットワークを識別するｎビット（ｎは整数）の仮想ネットワーク識別子と、をヘッダに含み、前記データをペイロードに含んでおり、
前記転送フレームは、前記送信元エッジスイッチを示す送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスおよび前記送信先エッジスイッチを示す送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスと、前記仮想専用回線を識別するｍビット（ｍはｎより大きい整数）の仮想専用回線識別子のうちのｎビットの第１の部分識別子と、をヘッダに含み、前記仮想ネットワーク識別子を除いた前記ユーザフレームをペイロードに含んでおり、
前記送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスは、前記広域ネットワークにおいてのみ使用する専用の送信元エッジスイッチ識別子と、前記仮想専用回線識別子のうちの（ｍ−ｎ）ビットの第２の部分識別子と、を含んでおり、
前記送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスは、前記広域ネットワークにおいてのみ使用する専用の送信先エッジスイッチ識別子と、前記第２の部分識別子と、を含んでおり、
前記仮想専用回線識別子は、前記仮想ネットワーク識別子に対応して規定されている
ことを特徴とするデータ伝送システム。

適用例１では、広域ネットワークを伝送する転送フレームのヘッダを構成する送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスおよび送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスに含まれる第２の部分識別子と、第１の部分識別子とで、ｍビットの仮想専用回線識別子を表すことができ、ｎビットの仮想ネットワーク識別子よりも多くの仮想専用回線を識別することが可能である。従って、例えば、広域ネットワークを広域イーサネットとした場合において、ローカルエリアネットワークに適用されるイーサネットのＶＬＡＮ技術を用いて提供可能なＶＰＮは４０９６以下であるのに対して、４０９６を越える数のＶＰＮを提供することができる。

また、転送フレームのヘッダを構成する送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレス、送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレス、および、仮想専用回線の第１の部分識別子は、それぞれ、ユーザフレームのヘッダを構成する送信先ＭＡＣアドレス、送信元ＭＡＣアドレス、および、仮想ネットワーク識別子に対応するように構成されている。これにより、例えば、広域ネットワークを広域イーサネットとした場合に、従来技術で説明したＶＬＡＮスタッキング技術に対応しない従来のスイッチを用いて広域イーサネットを構築することができる。

［適用例２］
適用例１記載のデータ伝送システムであって、
前記送信元エッジスイッチは、前記ユーザフレームに含まれる前記送信先ＭＡＣアドレスおよび前記仮想ネットワーク識別子に基づいて、前記送信先エッジスイッチ識別子および前記第２の部分識別子で構成される前記送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレス、前記第１の部分識別子、および、前記転送フレームの転送を行なう宛先ポートを求めるためのテーブルを備えることを特徴とするデータ伝送システム。

適用例２では、送信元エッジスイッチは、ユーザフレームに含まれる送信先ＭＡＣアドレスおよび仮想ネットワーク識別子に基づいて、容易に、送信先エッジスイッチ識別子および第２の部分識別子で構成される送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレス、第１の部分識別子、および、転送フレームの転送を行なう宛先ポートを求めることができ、転送フレームを生成して、求めた宛先ポートから転送することができる。

［適用例３］
適用例２記載のデータ伝送システムであって、
前記コアスイッチは、前記転送フレームに含まれる前記送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスを構成する前記送信先エッジスイッチ識別子に基づいて、前記転送フレームの転送を行なう宛先ポートを求めるためのテーブルを備えることを特徴とするデータ伝送システム。

適用例３では、コアスイッチは、転送フレームに含まれる送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスを構成する送信先エッジスイッチ識別子に基づいて、容易に、転送フレームの転送を行なう宛先ポートを求めることができ、転送フレームを求めた宛先ポートから転送することができる。

［適用例４］
適用例３記載のデータ伝送システムであって、
前記送信先エッジスイッチは、前記転送フレームに含まれる前記第１の部分識別子と、前記送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスおよび前記送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスを構成する前記第２の部分識別子と、によって表される前記仮想専用回線識別子と、前記転送フレームに含まれる前記送信先ＭＡＣアドレスとに基づいて、前記送信先ホストに対応する仮想ネットワーク識別子および前記ユーザフレームの送信を行なう宛先ポートを求めるためのテーブルを備えることを特徴とするデータ伝送システム。

適用例４では、送信先エッジスイッチは、転送フレームに含まれる第１の部分識別子と、送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスおよび送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスを構成する第２の部分識別子と、によって表される仮想専用回線識別子と、転送フレームに含まれる送信先ＭＡＣアドレスとに基づいて、容易に、送信先ホストに対応する仮想ネットワーク識別子およびユーザフレームの送信を行なう宛先ポートを求めることができ、ユーザフレームを求めた宛先ポートから送信することができる。

［適用例５］
広域ネットワークにおいて提供される仮想専用回線を介して、第１のユーザネットワークに含まれる送信元ホストから第２のユーザネットワークに含まれる送信先ホストへデータを伝送するデータ伝送システムの、前記送信元ホストが接続される送信元エッジスイッチと、前記送信先ホストが接続される送信先エッジスイッチと、１以上のコアスイッチにより構成され、前記送信元エッジスイッチと前記送信先エッジスイッチとの間を接続するコアネットワークと、を備える広域ネットワークにおいて、前記データを含むユーザフレームを伝送するために、前記送信先エッジスイッチにおいて、前記ユーザフレームから生成される転送フレームであって、
前記ユーザフレームは、前記送信元ホストを示す送信元ＭＡＣアドレスおよび前記送信先ホストを示す送信先ＭＡＣアドレスと、前記第１のユーザネットワークおよび前記第２のユーザネットワークにおいて提供される仮想ネットワークを識別するｎビットの仮想ネットワーク識別子と、をヘッダに含み、前記データをペイロードに含んでおり、
前記転送フレームは、前記送信元エッジスイッチを示す送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスおよび前記送信先エッジスイッチを示す送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスと、前記仮想専用回線を識別するｍビット（ｍ＞ｎ）の仮想専用回線識別子のうちのｎビットの第１の部分識別子と、をヘッダに含み、前記仮想ネットワーク識別子を除いた前記ユーザフレームをペイロードに含んでおり、
前記送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスは、前記広域ネットワークにおいてのみ使用する専用の送信元エッジスイッチ識別子と、前記仮想専用回線識別子のうちの（ｍ−ｎ）ビットの第２の部分識別子と、を含んでおり、
前記送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスは、前記広域ネットワークにおいてのみ使用する専用の送信先エッジスイッチ識別子と、前記第２の部分識別子と、を含んでおり、
前記仮想専用回線識別子は、前記仮想ネットワーク識別子に対応して規定されている
ことを特徴とする転送フレーム。

適用例５の転送フレームを、データ伝送システムにおいて適用すれば、広域ネットワークを伝送する転送フレームのヘッダを構成する送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスおよび送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスに含まれる第２の部分識別子と、第１の部分識別子とで、ｍビットの仮想専用回線識別子を表すことができ、ｎビットの仮想ネットワーク識別子よりも多くの仮想専用回線を識別することが可能である。従って、例えば、広域ネットワークを広域イーサネットとした場合において、ローカルエリアネットワークに適用されるイーサネットのＶＬＡＮ技術を用いて提供可能なＶＰＮは４０９６以下であるのに対して、４０９６を越える数のＶＰＮを提供することができる。

また、転送フレームのヘッダを構成する送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレス、送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレス、および、仮想専用回線の第１の部分識別子は、それぞれ、ユーザフレームのヘッダを構成する送信先ＭＡＣアドレス、送信元ＭＡＣアドレス、および、仮想ネットワーク識別子に対応するように構成されている。これにより、例えば、広域ネットワークを広域イーサネットとした場合に、従来技術で説明したＶＬＡＮスタッキング技術に対応しない従来のスイッチを用いて広域イーサネットを構築することができる。

［形態１］
広域ネットワークにおいて提供される仮想専用回線を介して、第１のユーザネットワークに含まれる送信元ホストから第２のユーザネットワークに含まれる送信先ホストへデータを伝送するデータ伝送システムの、前記送信元ホストが接続される送信元エッジスイッチと、前記送信先ホストが接続される送信先エッジスイッチと、１以上のコアスイッチにより構成され、前記送信元エッジスイッチと前記送信先エッジスイッチとの間を接続するコアネットワークと、を備える広域ネットワークにおいて、前記データを含むユーザフレームを伝送するために、前記送信元エッジスイッチにおいて、前記ユーザフレームから生成される転送フレームであって、
前記ユーザフレームは、前記送信元ホストを示す送信元ＭＡＣアドレスおよび前記送信先ホストを示す送信先ＭＡＣアドレスと、前記第１のユーザネットワークおよび前記第２のユーザネットワークにおいて提供される仮想ネットワークを識別するｎビット（ｎは整数）の仮想ネットワーク識別子と、をヘッダに含み、前記データをペイロードに含んでおり、
前記転送フレームは、前記送信元エッジスイッチを示す送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスおよび前記送信先エッジスイッチを示す送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスと、前記仮想専用回線を識別するｍビット（ｍはｎより大きい整数）の仮想専用回線識別子のうちのｎビットの第１の部分識別子と、をヘッダに含み、前記仮想ネットワーク識別子を除いた前記ユーザフレームをペイロードに含んでおり、
前記送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスは、前記広域ネットワークにおいてのみ使用する専用の送信元エッジスイッチ識別子と、前記仮想専用回線識別子のうちの（ｍ−ｎ）ビットの第２の部分識別子と、を含んでおり、
前記送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスは、前記広域ネットワークにおいてのみ使用する専用の送信先エッジスイッチ識別子と、前記第２の部分識別子と、を含んでおり、
前記仮想専用回線識別子は、前記仮想ネットワーク識別子に対応して規定されている
ことを特徴とする転送フレーム。
［形態２］
広域ネットワークにおいて提供される仮想専用回線を介して、第１のユーザネットワークに含まれる送信元ホストから第２のユーザネットワークに含まれる送信先ホストへデータを伝送するデータ伝送システムにおいて、前記送信先ホストが接続される送信先エッジスイッチに、１以上のコアスイッチにより構成されるコアネットワークを介して接続され、前記送信元ホストが接続される送信元エッジスイッチであって、
前記送信元ホストから前記データを含むユーザフレームが到着すると、前記ユーザフレームから転送フレームを生成し、生成した転送フレームを前記コアネットワーク内のコアスイッチを介して前記転送先エッジスイッチへ転送し、
前記ユーザフレームは、前記送信元ホストを示す送信元ＭＡＣアドレスおよび前記送信先ホストを示す送信先ＭＡＣアドレスと、前記第１のユーザネットワークおよび前記第２のユーザネットワークにおいて提供される仮想ネットワークを識別するｎビット（ｎは整数の仮想ネットワーク識別子と、をヘッダに含み、前記データをペイロードに含んでおり、
前記転送フレームは、前記送信元エッジスイッチを示す送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスおよび前記送信先エッジスイッチを示す送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスと、前記仮想専用回線を識別するｍビット（ｍはｎより大きい整数）の仮想専用回線識別子のうちのｎビットの第１の部分識別子と、をヘッダに含み、前記仮想ネットワーク識別子を除いた前記ユーザフレームをペイロードに含んでおり、
前記送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスは、前記広域ネットワークにおいてのみ使用する専用の送信元エッジスイッチ識別子と、前記仮想専用回線識別子のうちの（ｍ−ｎ）ビットの第２の部分識別子と、を含んでおり、
前記送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスは、前記広域ネットワークにおいてのみ使用する専用の送信先エッジスイッチ識別子と、前記第２の部分識別子と、を含んでおり、
前記仮想専用回線識別子は、前記仮想ネットワーク識別子に対応して規定されている
ことを特徴とする送信元エッジスイッチ。
［形態３］
広域ネットワークにおいて提供される仮想専用回線を介して、第１のユーザネットワークに含まれる送信元ホストから第２のユーザネットワークに含まれる送信先ホストへデータを伝送するデータ伝送システムにおいて、前記送信元ホストが接続される送信元エッジスイッチに、１以上のコアスイッチにより構成されるコアネットワークを介して接続され、前記送信先ホストが接続される送信先エッジスイッチであって、
前記送信元エッジスイッチから前記コアネットワーク内のコアスイッチを介して転送された転送フレームが到着すると、前記転送フレームから前記送信元ホストが前記送信元エッジスイッチへ送信した前記データを含むユーザフレームを生成し、生成した前記ユーザフレームを前記送信先ホストへ送信し、
前記ユーザフレームは、前記送信元ホストを示す送信元ＭＡＣアドレスおよび前記送信先ホストを示す送信先ＭＡＣアドレスと、前記第１のユーザネットワークおよび前記第２のユーザネットワークにおいて提供される仮想ネットワークを識別するｎビット（ｎは整数の仮想ネットワーク識別子と、をヘッダに含み、前記データをペイロードに含んでおり、
前記転送フレームは、前記送信元エッジスイッチを示す送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスおよび前記送信先エッジスイッチを示す送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスと、前記仮想専用回線を識別するｍビット（ｍはｎより大きい整数）の仮想専用回線識別子のうちのｎビットの第１の部分識別子と、をヘッダに含み、前記仮想ネットワーク識別子を除いた前記ユーザフレームをペイロードに含んでおり、
前記送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスは、前記広域ネットワークにおいてのみ使用する専用の送信元エッジスイッチ識別子と、前記仮想専用回線識別子のうちの（ｍ−ｎ）ビットの第２の部分識別子と、を含んでおり、
前記送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスは、前記広域ネットワークにおいてのみ使用する専用の送信先エッジスイッチ識別子と、前記第２の部分識別子と、を含んでおり、
前記仮想専用回線識別子は、前記仮想ネットワーク識別子に対応して規定されている
ことを特徴とする送信先エッジスイッチ。
上記形態１の送信元エッジスイッチや形態２の送信先エッジスイッチを用いれば、上記適用例１のデータ伝送システムを構成することができる。
なお、本発明は、上記したデータ通信システムなどの装置発明の態様に限ることなく、データ通信方法などの方法発明としての態様で実現することも可能である。

以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．ネットワークの構成：
Ｂ．データ転送動作：
Ｂ１．動作概要：
Ｂ２．エッジスイッチ（イングレスエッジスイッチ）における動作：
Ｂ３．コアスイッチにおける動作：
Ｂ４．エッジスイッチ（イグレスエッジスイッチ）における動作：
Ｃ．効果
Ｄ．変形例：

Ａ．ネットワークの構成：
図１は本発明のデータ通信システムが適用されるネットワークを示す説明図である。このネットワークでは、図１に示すように、各ユーザ網（加入者網）間に、通信事業者によって提供される広域イーサネット網が介在する。広域イーサネット網内には、多数のネットワーク装置が存在し、それらが互いに回線によって接続されている。図１の例では、広域イーサネット網のエッジ部分に存在するエッジスイッチのうちの３つのエッジスイッチＥＳＷ１〜ＥＳＷ３を示し、広域イーサネット網の内部に存在するコアスイッチのうちのリング状のコアネットワークを形成する４つのコアスイッチＣＳＷ１〜ＣＳＷ４を示している。なお、以下の説明では、エッジスイッチＥＳＷ１〜ＥＳＷ３を特に区別しない場合には、これらを単にエッジスイッチＥＳＷと呼ぶこととする。また、コアスイッチＣＳＷ１〜ＣＳＷ４を特に区別しない場合には、これらを単にコアスイッチＣＳＷと呼ぶこととする。

各ユーザ網は、広域イーサネット網のエッジ部分に存在するエッジスイッチＥＳＷに接続することにより、互いに接続されている。図１の例では、第１のエッジスイッチＥＳＷ１のポート１、ポート２、および、ポート３に、それぞれユーザ１網、ユーザ２網、および、ユーザ３網が接続されており、第３のエッジスイッチＥＳＷ３のポート２、ポート３、および、ポート４に、それぞれユーザ４網、ユーザ５網、および、ユーザ６網が接続されており、第２のエッジスイッチＥＳＷ２のポート２にユーザ７網が接続されている。また、ユーザ１網、ユーザ２網、および、ユーザ３網内のホストとして、それぞれ、ホストＡ１、ホストＡ２、および、ホストＡ３が第１のエッジスイッチＥＳＷ１に接続されており、ユーザ４網、ユーザ５網、および、ユーザ６網内のホストとして、それぞれ、ホストＡ３、ホストＡ４、および、ホストＢ２が第３のエッジスイッチＥＳＷ３に接続されており、ユーザ７網内のホストとして、ホストＡ５が第２のエッジスイッチＥＳＷ２に接続されている。

なお、以下の説明では、各ホストのＭＡＣアドレスを、各ホストの名称と同じ記号を用いることとする。例えば、ホストＡ１のＭＡＣアドレスを「Ａ１」と表すこととする。ただし、これらのＭＡＣアドレスは説明を容易にするための一例であり、これに限定されるものではない。また、ホストＡ１〜Ａ５のように、同じアルファベットの記号で表されるホストは、同じＶＬＡＮ―ＩＤで規定される同一のＶＰＮに接続されているものとする。

なお、図１では、図面を見やすくするために、以下の説明上必要としないネットワーク装置や回線、ユーザ網は全て省略している。このことは、後述する図についても同様である。

ここで、エッジスイッチＥＳＷおよびコアスイッチＣＳＷは、図２に示すような構成をなしている。

図２はエッジスイッチやコアスイッチとして用いられ得るスイッチの構成を示すブロック図である。図２に示すように、スイッチ１００は、主として、制御部１１０と、通信部１２０と、を備えている。このうち、制御部１１０は、ＣＰＵ１１２及びメモリ１１４などを備えており、ＣＰＵ１１２がメモリ１１４内に格納されたプログラムを実行することにより、装置全体の管理やパケット処理などを行う。また、メモリ１１４には、上記プログラムが格納される他、データや、必要に応じて管理テーブルなどが記憶される。また、通信部１２０は、ネットワークインタフェース１２２などを備えており、パケットの中継処理などを行う。各ネットワークインタフェース１２２は、それぞれ、ポート（図示せず）を介して、イーサネット（登録商標）などの物理回線（ツイストペアケーブル，光ファイバなど）に接続されている。

Ｂ．データ転送動作：
以下では、図１に示したネットワークにおいて実行されるデータ転送動作について、同じＶＰＮに属するユーザ１網内のホストＡ１からユーザ４網内のホストＡ３へ、イーサネットフレームを送信する場合について、（１）動作概要、（２）イングレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチにおける動作、（３）コアスイッチにおける動作、（４）イグレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチにおける動作、の順で説明する。

Ｂ１．動作概要：
まず、ホストＡ１は、図３に示したフォーマットに従ったイーサネットフレーム（以下、「ユーザフレーム」と呼ぶ。）をホストＡ３に向けて送信するものとする。

図３はユーザフレームのフォーマットを示す説明図である。図に示すように、ユーザフレームは、６バイト（Ｂｙｔｅ）の宛先（送信先）ＭＡＣアドレス（ＤＡ）フィールド、６バイトの送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ）フィールド、４バイトのＶＬＡＮ−ＴＡＧフィールド、２バイトのＴＹＰＥフィールド、Ｐａｙｌｏａｄフィールドの各フィールドが、この順に配列されることにより構成される。

ＶＬＡＮ−ＴＡＧフィールドは、さらに、２バイトのＴＰＩＤフィールドと２バイトのＴＣＩフィールドとに区分されており、ＴＣＩフィールドは、さらに、３ビット（ｂｉｔ）のＰＲＩフィールドと、１ビットのＣＦＩフィールドと、１２ビットのＶＬＡＮ−ＩＤ（ＶＩＤ）フィールドに区分される。

ホストＡ１からホストＡ３にデータを送信する場合、送信元ＭＡＣアドレスフィールドにはホストＡ１のＭＡＣアドレス「Ａ１」が、宛先ＭＡＣアドレスフィールドにはホストＡ３のＭＡＣアドレス「Ａ３」が、ＶＬＡＮ−ＩＤフィールドには「１」が挿入される。なお、ＶＬＡＮ−ＩＤフィールドに挿入される「１」は、上述した記号「Ａ」で表されるホスト群が属するＶＰＮを示すものとする。また、記号「Ｂ」で表されるホスト群が属するＶＰＮを示すＶＬＡＮ−ＩＤは「２」で表されるものとする。なお、これらのＶＬＡＮ−ＩＤは説明を容易にするための一例であり、これに限定されるものではない。

ホストＡ１から送信されたユーザフレームが最初のエッジスイッチＥＳＷ１（「イングレスエッジスイッチ」と呼ばれる。）に到達すると、このエッジスイッチＥＳＷ１は、到達したユーザフレームを、図４に示したフォーマットに従ったイーサネットフレーム（以下、「転送フレーム」と呼ぶ。）で、後述するようにして求められた宛先ポートから送信する。

なお、上記フレームフォーマットは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑで規定されている。

図４は転送フレームのフォーマットを示す説明図である。図に示すように、転送フレームは、６バイトの宛先ＰＭＡＣアドレス（ＰＤＡ）フィールド、６バイトの送信元ＰＭＡＣアドレス（ＰＳＡ）フィールド、２バイトのＴＰＩＤフィールド、２バイトのＴＣＩフィールド、２バイトのＴＹＰＥフィールド、Ｐａｙｌｏａｄフィールドの各フィールドが、この順に配列されることにより構成される。

宛先ＰＭＡＣアドレスフィールドは、さらに、５バイトのＤＳＩＤフィールドと、８ビットのＶＰＮ−Ｕフィールドとに区分される。ＤＳＩＤフィールドは、宛先ＭＡＣアドレスで表される宛先のホストが接続されるイグレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチの識別子（以下、「宛先スイッチ識別子」と呼ぶ。）を示すフィールドである。ＶＰＮ−Ｕフィールドは、ＶＰＮの識別子である２０ビットのＶＰＮ−ＩＤのうちの８ビット（１バイト）の上位部分を示すフィールドである。

また、送信元ＰＭＡＣアドレスフィールドも、宛先ＰＭＡＣアドレスフィールドと同様に、さらに、５バイトのＳＳＩＤフィールドと、８ビットのＶＰＮ−Ｕフィールドとに区別される。ＳＳＩＤフィールドは、送信元ＭＡＣアドレスで表される送信元のホストが接続されるイングレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチの識別子（以下、「送信元スイッチ識別子」と呼ぶ。）を示すフィールドである。

ＴＣＩフィールドは、ユーザフレームにおけるＴＣＩフィールドと同様に、３ビットのＰＲＩフィールドと、１ビットのＣＦＩフィールドと、１２ビットのＶＰＮ―Ｄフィールドとに区別される。ＶＰＮ−Ｄフィールドは、ＶＰＮ−ＩＤのうちの１２ビットの下位部分を示すフィールドである。

Ｐｙｌｏａｄフィールドには、ＶＬＡＮ−ＴＡＧフィールドを除くユーザフレームを示すフィールドである。

例えば、ホストＡ１からホストＡ３にデータを送信する場合、エッジスイッチＥＳＷ１では、エッジスイッチＥＳＷ１の識別子を「ＥＳＷ１」とすると、送信元ＰＭＡＣアドレスフィールドのＳＳＩＤフィールドには、エッジスイッチＥＳＷ１の識別子「ＥＳＷ１」が挿入される。また、エッジスイッチＥＳＷ３の識別子を「ＥＳＷ３」とすると、宛先ＰＭＡＣアドレスフィールドのＤＳＩＤフィールドには、エッジスイッチＥＳＷ３の識別子「ＥＳＷ３」が挿入される。さらに、また、ＶＰＮ−Ｕフィールドには、２０ビットのＶＰＮ−ＩＤのうちの８ビットの上位部分が挿入され、ＶＰＮ−Ｄフィールドには、ＶＰＮ−ＩＤのうちの12ビットの下位部分が挿入される。これらの各フィールドへのデータの挿入は、実際には、ユーザフレームに含まれるＶＬＡＮ−ＩＤおよび宛先ＭＡＣアドレスをキーとして、図１に示したエッジスイッチＥＳＷ１の管理テーブルを検索することにより、求められる。なお、この管理テーブルを用いたイングレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチＥＳＷ１の動作については、さらに、後述する。

そして、イングレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチＥＳＷ１から送信された転送フレームは、広域イーサネット網内のコアスイッチＣＳＷを経由して、宛先であるホストＡ３が接続されたエッジスイッチＥＳＷ３（「イグレスエッジスイッチ」と呼ばれる。）へ転送される。

ここで、広域イーサネット網内の各コアスイッチＣＳＷは、転送フレーム中の宛先ＰＭＡＣアドレスフィールドのＤＳＩＤフィールドに挿入されているエッジスイッチの識別子のみをキーとして、管理テーブルを検索することにより、転送フレームを送信するポート（以下、「宛先ポート」と呼ぶ。）を決定し、決定した宛先ポートから転送フレームを送信する。なお、この管理テーブルを用いたコアスイッチＣＳＷの動作についても、さらに、後述する。

イグレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチＥＳＷ３は、受け取った転送フレームに含まれているユーザフレームを抽出し、宛先ＭＡＣアドレスに対応するホストＡ３に送信する。なお、実際には、ＶＰＮ−ＵおよびＶＰＮ−Ｄによって表されるＶＰＮ−ＩＤと、宛先ＭＡＣアドレスと、をキーとして、管理テーブルを検索することにより、対応するＶＬＡＮ−ＩＤおよび宛先ポートを求める。そして、転送フレームのＰｙｌｏａｄに挿入されており、ＶＬＡＮ−ＴＡＧが除かれたユーザフレームに、求めたＶＬＡＮ−ＩＤを含むＶＬＡＮ−ＴＡＧを挿入することにより、ユーザフレームを抽出し、求めた宛先ポートから送信する。なお、この管理テーブルを用いたイグレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチＥＳＷ３の動作についても、さらに、後述する。

Ｂ２．エッジスイッチ（イングレスエッジスイッチ）における動作：
図５は、イングレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチＥＳＷ１における動作について示す説明図である。エッジスイッチＥＳＷ１は、図に示すような管理テーブルを有している。この管理テーブルは、ＶＬＡＮ―ＩＤ（ＶＩＤ）と宛先ＭＡＣアドレス（ＤＡ）とをキーとして検索される、２０ビットのＶＰＮ−ＩＤ、６バイトの宛先ＰＭＡＣアドレス（ＰＤＡ）、ＶＰＮ−ＩＤの１２ビットの下位部分ＶＰＮ−Ｄ、および、宛先ポートを、ＶＬＡＮ―ＩＤおよび宛先ＭＡＣアドレスに関係付けた情報として管理している。なお、宛先ＰＭＡＣアドレスは、さらに、５バイトの宛先スイッチ識別子（ＤＳＩＤ）と、ＶＰＮ−ＩＤの８ビット（１バイト）の上位部分ＶＰＮ−Ｕとに区分される。ただし、管理テーブルのうち、スタティックエントリ部分には、受け取ったユーザフレームに含まれているＶＬＡＮ−ＩＤと宛先ＭＡＣアドレスに関係付けられた情報で、受け取ったユーザフレームに含まれているデータを、宛先ＭＡＣアドレスの表す宛先へ転送するために用いられる情報（以下、この節において「対応する情報」とも呼ぶ。）が、ダイナミックエントリ部分に記憶されていない場合に、フラッディングを行なうための情報が、既に構築されているＶＰＮごとに用意されている。

なお、図の管理テーブルでは、記号「Ａ」，「Ｂ」で表されたホストが接続されるＶＰＮに対応するＶＬＡＮ―ＩＤが「１」，「２」とされており、「１」，「２」で表されたＶＬＡＮ−ＩＤに対応するＶＰＮ−ＩＤが、それぞれ、「０ｘ０５００１」，「０ｘ０６００１」とされている場合を示している。また、エッジスイッチＥＳＷ１，ＥＳＷ２，ＥＳＷ３のスイッチ識別子が、それぞれ、「０２：００：００：００：１１」，「０２：００：００：００：１２」，「０２：００：００：００：１３」とされている場合を示している。なお、これらの前提は、以下の各説明においても同様とする。ただし、説明や図示を簡略化するため、各スイッチ識別子を、それぞれのエッジスイッチの符号「ＥＳＷ１」，「ＥＳＷ２」，「ＥＳＷ３」を用いて示す場合もある。また、管理テーブル中の「Ｄ．Ｃ．」はマスクされ、「Don’t Care」扱いとなる。なお、フラッディングのために、スタティックエントリ部分には、広域イーサネット網を介して、既に構築されているＶＰＮごとの情報が用意されている。

ホストＡ１からホストＡ３へデータを送信する場合、上記前提条件で説明したように、対応するＶＬＡＮ−ＩＤは「１」で、宛先ＭＡＣアドレスは「Ａ３」であるので、エッジスイッチＥＳＷ１では、これらをキーとして管理テーブルを検索する。このとき、以下で説明するように、対応する情報が、学習済みで管理テーブルのダイナミックエントリ部分に存在している場合と、対応する情報が、未学習で管理テーブルのダイナミックエントリ部分に存在していない場合と、で動作が異なることになる。

（１）学習済みの場合：
受け取ったユーザフレームに対応する情報が学習済みで、学習した情報が管理テーブルのダイナミックエントリ部分に記憶されている場合には、その管理テーブルを検索すると、ダイナミックエントリ部分にある対応するエントリ番号、図の例ではエントリ番号「１」の情報にヒットする。このとき、ヒットした情報中の宛先ＰＭＡＣアドレス（ＰＤＡ）に含まれる宛先スイッチ識別子ＤＳＩＤとしての「０２：００：００：００：１３（「ＥＳＷ３」に対応。）」、送信元ＰＭＡＣアドレスに含まれる送信元スイッチ識別子ＳＳＩＤとしての「０２：００：００：００：１１（「ＥＳＷ１」に対応。）、ＶＰＮ−ＩＤの上位部分ＶＰＮ−Ｕとしての「０５」、ＶＰＮ−ＩＤの下位部分ＶＰＮ−Ｄとしての「００１」を用いて、図４に示した転送フレームを構成し、宛先ポート「４」から広域イーサネット網内へ送信する。

（２）未学習の場合：
受け取ったユーザフレームに対応する情報が未学習で、学習した情報が管理テーブルのダイナミックエントリ部に記憶されていない場合には、その管理テーブルを検索すると、スタティックエントリ部にある対応するエントリ番号、図の例ではエントリ番号「１００１」の情報にヒットする。このとき、ヒットした情報中の宛先ＰＭＡＣアドレス（ＰＡＤ）の宛先スイッチ識別子ＤＳＩＤとしての「ＵＮ」（未ヒット用のエントリには「ＥＥ:ＥＥ：ＥＥ：ＥＥ：ＥＥ」が登録されており、これは「宛先不明」を意味する専用の識別子で有る。）、送信元ＰＭＡＣアドレスに含まれる送信元スイッチ識別子ＳＳＩＤとしての「０２：００：００：００：１１（「ＥＳＷ１」に対応。）、ＶＰＮ−ＩＤの上位部分ＶＰＮ−Ｕとしての「０５」、ＶＰＮ−ＩＤの下位部分ＶＰＮ−Ｄとしての「００１」を用いて、図４に示した転送フレームを構成し、宛先ポート「４」から広域イーサネット網内へ送信する。なお、宛先不明を意味する識別子「ＥＥ：ＥＥ：ＥＥ：ＥＥ：ＥＥ」は一例であり、他の値でも構わない。

なお、エッジスイッチＥＳＷ１では、上記、フラッディングによる転送フレームに対応する応答情報を受け取ることにより、対応する情報が学習されて、管理テーブルのダイナミックエントリ部分に記憶される。

Ｂ３．コアスイッチにおける動作：
コアスイッチにおける動作も、イングレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチＥＳＷ１と同様に、受け取った転送フレームを転送するための情報（以下、この節において「対応する情報」と呼ぶ。）が学習済みで管理テーブルに記憶されているか否かに応じて異なる。そこで、以下では、受け取った転送フレームを転送するための情報が学習済みである場合、未学習である場合に分けてコアスイッチＣＳＷの動作を説明する。

（１）学習済みの場合：
図６は、受け取った転送フレームに対応する情報が学習済みのコアスイッチＣＳＷにおける動作について示す説明図である。コアスイッチＣＳＷも、上記したエッジスイッチＥＳＷ１と同様に、管理テーブルを有している。図６には、エッジスイッチＥＳＷ１からの転送フレームを最初に受け取る第１のコアスイッチＣＳＷ１の管理テーブルを示している。この管理テーブルは、宛先ＰＭＡＣアドレス（ＰＤＡ）としての宛先スイッチ識別子ＤＳＩＤおよびＶＰＮ−ＩＤの上位部分ＶＰＮ−Ｕと、ＶＰＮ−ＩＤの下位部分ＶＰＮ−Ｄと、をキーとして検索される宛先ポートを、宛先ＰＭＡＣアドレスおよびＶＰＮ−ＩＤの下位部分ＶＰＮ−Ｄに関係付けた情報として管理している。ただし、ダイナミックエントリ部分に記憶されている情報のうち、ＶＰＮ−ＩＤの上位部分ＶＰＮ−Ｕ、および、ＶＰＮ−ＩＤの下位部分ＶＰＮ−Ｄは、「Ｄ．Ｃ．」となっている。すなわち、転送フレームを送信する宛先ポートを、宛先スイッチ識別子ＤＳＩＤのみで管理している。また、スタティックエントリ部分には、受け取った転送フレームに含まれている宛先スイッチ識別子ＤＳＩＤに関係付けられた情報で、受け取った転送フレームを、宛先スイッチ識別子ＤＳＩＳの表すイグレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチへ転送するために用いられる情報（以下、この節において「対応する情報」とも呼ぶ。）が、ダイナミックエントリ部分に記憶されていない場合に、フラッディングを行なうための情報が、既に構築されているＶＰＮごとに用意されている。

受け取った転送フレーム対応する情報が学習済みで、学習した情報が管理テーブルのダイナミックエントリ部分に記憶されている場合には、その管理テーブルを検索すると、ダイナミックエントリ部分にある対応するエントリ番号、図の例ではエントリ番号「２」の情報にヒットする。このとき、ヒットした情報中の宛先ポート「２」から、受け取った転送フレームをそのまま転送する。

他のコアスイッチＣＳＷ２およびＣＳＷ３においても、同様に、管理テーブルを有しており、対応する情報が学習されており、管理テーブルのダイナミックエントリ部分に記憶されている場合には、第１のコアスイッチＣＳＷ１と同様に、ヒットしたエントリ番号の情報中に含まれている宛先ポート、図の例では、第２のコアスイッチＣＳＷ２では宛先ポート［３］、第３のコアスイッチＣＳＷ３では宛先ポート「２」から、受け取った転送フレームをそのまま転送する。

以上のようにして、転送フレームに含まれている宛先スイッチ識別子ＤＳＩＤに対応するイグレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチ、本例では、第３のエッジスイッチＥＳＷ３、に転送フレームが転送される。

（２）未学習の場合：
受け取った転送フレームに対応する情報が未学習の場合には、コアスイッチＣＳＷにおける動作は、上記したイングレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチＥＳＷ１が学習済みで転送フレームがユニキャストによるものであるか、エッジスイッチＥＷＳ１が未学習で転送フレームがフラッディングによるものであるかに応じて異なる。

図７は、ユニキャストによる転送フレームを受け取った場合に、受け取った転送フレームに対応する情報が未学習のコアスイッチＣＳＷにおける動作について示す説明図である。この場合、各コアスイッチＣＳＷは、受け取った転送フレームに対応する情報が学習されておらず、ダイナミックエントリ部分にいない管理テーブルを有している。図には、第１のコアスイッチＣＳＷ１の管理テーブルを示している。

受け取った転送フレームに対応する情報が未学習で、学習した情報がダイナミックエントリ部分に記憶されていない場合には、管理テーブルを検索すると、スタティックエントリ部分にある対応するエントリ番号、図の例ではエントリ番号「１００１」の情報にヒットし、フラッディングによる転送を実行する。すなわち、ヒットした情報から求められる宛先ポート「２」〜「４」の全ての宛先ポートから、受け取った転送フレームをそのまま転送する。

他のコアスイッチＣＳＷ２〜ＣＳＷ４のいずれにおいても、同様に、管理テーブルを有しており、対応する情報が学習されておらず、管理テーブルのダイナミックエントリ部分に記憶されていない場合には、第１のコアスイッチＣＳＷ１と同様に、スタティックエントリ部分に記憶されており、ヒットしたエントリ番号の情報に含まれている全ての宛先ポートから、受け取った転送フレームをそのまま転送する。

ここで、第３のコアスイッチＣＳＷ３の宛先ポート「２」から転送された転送フレームは第３のエッジスイッチＥＳＷ３に到達し、宛先ポート「３」から転送された転送フレームは第２のエッジスイッチＥＳＷ２に到達する。このとき、上記前提として、転送フレームはユニキャストされたものであり、転送フレームには、第３のエッジスイッチＥＳＷ３を示す宛先スイッチ識別子ＤＳＩＤとして「０２：００：００：００：１３（ＥＳＷ３）」が含まれている。従って、第３のエッジスイッチＥＳＷ３では、後述するイグレススイッチにおける動作が実行され、第２のエッジスイッチＥＳＷ２では、受け取った転送フレームの宛先スイッチ識別子ＤＳＩＤが自身のスイッチ識別子とは異なっているので、受け取った転送フレームはそのまま廃棄される。

なお、図に示すように、第１〜第４のコアスイッチＣＳＷ１〜ＣＳＷ４はリング接続される場合もあり、第３のコアスイッチＣＳＷ３に到達する転送フレームは、第２のコアスイッチＣＳＷ２を経由するものと、第４のコアスイッチＣＳＷ４を経由するものが存在し、第３のコアスイッチＣＳＷ３においてバッティングすることになる。そこで、第３のコアスイッチＣＳＷ３では、このバッティングを防止するため、あらかじめ設定されている取り決めに従って、いずれか一方の転送フレームの廃棄処理を実行する。図の例では、第４のコアスイッチＣＳＷ４を経由する転送フレームを廃棄することとしている。なお、第４のコアスイッチＣＳＷ４において転送フレームの廃棄を実行するようにしてもよい。

図８は、フラッディングによる転送フレームを受け取った場合に、受け取った転送フレームに対応する情報が未学習のコアスイッチＣＳＷにおける動作について示す説明図である。

図７に示した場合と同様に、各コアスイッチＣＳＷでは、フラッディングによる転送を実行する。ただし、この場合には、第３のエッジスイッチＥＳＷ３における動作が異なっている。すなわち、第３のエッジスイッチＥＳＷ３に到達した転送フレームに含まれている宛先スイッチ識別子ＤＳＩＤは「ＵＮ」となっているため、第３のエッジスイッチＥＳＷ３は、後述するように、ユーザフレームを抽出して、各宛先ポートから転送データの送信を実行する。そして、上記、フラッディングに対応する応答情報を受け取ることにより、対応する情報が学習されて、管理テーブルのダイナミックエントリ部分に記憶される。

Ｂ４．エッジスイッチ（イグレスエッジスイッチ）における動作：
イグレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチＥＳＷ３における動作も、イングレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチＥＳＷ１やコアスイッチＣＳＷと同様に、受け取った転送フレームに対応する情報が学習済みであるか否かに応じて異なる。そこで、以下では、受け取った転送フレームに対応する情報が学習済みである場合、未学習である場合に分けてイグレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチＥＳＷ３の動作を説明する。

（１）学習済みの場合：
図９は、受け取った転送フレームに対応する情報が学習済みのイグレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチＥＳＷ３における動作について示す説明図である。エッジスイッチＥＳＷ３も、図に示すような管理テーブルを有している。この管理テーブルは、ＶＰＮ−ＩＤと宛先ＭＡＣアドレス（ＤＡ）とをキーとして検索される、２０ビットのＶＰＮ−ＩＤに対応する１２ビットのＶＬＡＮ−ＩＤ、および、転送フレームからユーザフレームを抽出し、抽出したユーザフレームを送信する宛先ポートを、ＶＰＮ−ＩＤと宛先ＭＡＣアドレスに関係付けた情報として管理している。ただし、管理テーブルのうち、ダイナミックエントリ部分には、フラッディングの応答情報として受け取った情報に基づいて、ＶＰＮ−ＩＤおよび宛先ＭＡＣアドレスと、対応するＶＬＡＮ−ＩＤおよび宛先ポートとが関係付けられた情報が記憶されている。また、スタティックエントリ部分には、受け取った転送フレームに含まれるＶＰＮ−ＩＤと宛先ＭＡＣアドレスに対応する情報が、ダイナミックエントリ部分に記憶されていない場合に、フラッディングを行なうための情報が、既に構築されているＶＰＮごとに用意されている。

受け取った転送フレームに対応する情報が学習済みで、学習した情報が管理テーブルのダイナミックエントリ部分に記憶されている場合には、その管理テーブルを検索すると、ダイナミックエントリ部分にある対応するエントリ番号、図の例では、ＶＰＮ−ＩＤの上位部分ＶＰＮ−Ｕの「０５」および下位部分ＶＰＮ−Ｄの「００１」により表されるＶＰＮ−ＩＤが「０ｘ０５００１」であり、宛先ＭＡＣアドレス（ＤＡ）が「Ａ３」であるので、エントリ番号「１」の情報にヒットする。このとき、転送フレームのＰａｙｌｏａｄに含まれているユーザフレームに関する情報、および、管理テーブルから求められたＶＬＡＮ−ＩＤを用いて、図３に示したフォーマットに従ったユーザフレームが構成され、ヒットした情報から求められる宛先ポート「４」から、宛先ＭＡＣアドレス「Ａ３」に対応するホストＡ３へ向けてユーザフレームが送信される。

このようにして、ホストＡ１からホストＡ３に向けて送信されたユーザフレームは、広域イーサネット網内を順に転送されてホストＡ３でのみ受け取ることができる。

（２）未学習の場合：
図１０は、受け取った転送フレームに対応する情報が未学習のイグレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチＥＳＷ３における動作について示す説明図である。この場合、エッジスイッチＥＳＷ３は、図に示すように、ダイナミックエントリ部分に対応する情報が学習されていない管理テーブルを有している。

受け取った転送フレームに対応する情報が未学習で、学習した情報が管理テーブルのダイナミックエントリ部分に記憶されていない場合には、その管理テーブルを検索すると、スタティックエントリ部分にある対応するエントリ番号、図の例ではエントリ番号「１００１」の情報にヒットし、フラッディングによるユーザフレームの送信を実行する。すなわち、ヒットした情報から求められる宛先ポート「２」，「３」の全ての宛先ポートから、それぞれに接続されているホストＡ３，Ａ４へ向けてユーザフレームが送信される。そして、それぞれのホストＡ３，Ａ４からの応答を受け取ることにより、それぞれのホストのＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスとし、それぞれのＶＬＡＮ−ＩＤに対応するＶＰＮ−ＩＤと宛先ＭＡＣアドレスをキーとし、対応するＶＬＡＮ−ＩＤと宛先ポートとが関係付けられた情報が学習され、管理テーブルのダイナミックエントリ部分に記憶される。

ここで、第３のエッジスイッチＥＳＷの宛先ポートの「２」，「３」から送信されたユーザフレームの宛先ＭＡＣアドレスは「Ａ３」である。従って、宛先ポートの「２」から送信され、ホストＡ３に到達したユーザフレームは、ホストＡ３に取り込まれる。一方、宛先ポートの「３」から送信され、ホストＡ４に到達したユーザフレームは、ホストＡ４に取り込まれず廃棄される。この結果、ホストＡ１からホストＡ３に向けて送信されたユーザフレームは、広域イーサネット網内を順に転送されてホストＡ３でのみ受け取ることができる。

なお、上記説明では、管理テーブルを用いて、受け取った転送フレームに含まれているＶＰＮ−ＩＤからＶＬＡＮ−ＩＤを求める場合を例に説明しているが、ＶＰＮ−ＩＤから一旦、中間的な識別子に変換し、中間的な識別子からＶＬＡＮ−ＩＤを求めるようにしてもよい。

Ｃ．効果：
図３に示したユーザフレームの構造と図４に示した転送フレームの構造とを比較すればわかるように、転送フレームの外観上の構造は、ユーザフレームと同じである。従って、ユーザフレームの転送に対応する従来のスイッチを用いて、広域イーサネット網を構築することが可能である。

また、転送フレームは、図４に示したように、宛先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレスに対応する宛先ＰＭＡＣアドレスおよび送信元ＰＭＡＣアドレスを用いて、ユーザフレームをカプセル化した構造としている。このようにカプセル化したフレームの場合、宛先ＰＭＡＣアドレスや送信元ＰＭＡＣアドレスとして、広域イーサネット網内でのみ用いられる専用のＭＡＣアドレスを用いることができるので、広域イーサネット網内の各スイッチでは、これら専用のＭＡＣアドレスを学習して管理すればよく、送信するユーザフレームに含まれるＭＡＣアドレスの全てを管理する必要がないので、管理しなければならない情報量を減少させることができる。

また、転送フレームは、ＶＰＮを識別するＶＰＮ−ＩＤを２０ビットとし、そのうち、１２ビットの下位部分ＶＰＮ−Ｄを、ユーザフレームのＶＬＡＮ−ＩＤフィールドに対応させるとともに、８ビット（１バイト）の上位部分ＶＰＮ−Ｕを、６バイトの宛先ＰＭＡＣアドレスおよび６バイトの送信元ＭＡＣアドレスの下位１バイトの部分に挿入させる構造としている。ただし、６バイトの宛先ＰＭＡＣアドレスおよび６バイトの送信元ＰＭＡＣアドレスに挿入される宛先スイッチ識別子ＤＳＩＤおよび送信元スイッチ識別子ＳＳＩＤとして用いられるスイッチ識別子は５バイトとされる。

以上の説明からわかるように、上記実施例では、広域イーサネット網において、１２ビット以下のＶＰＮしか対応できない従来のユーザフレームと外観上同じ構造を有する新たな転送フレームを適用することにより、２０ビットのＶＰＮを提供することが可能である。また、従来技術で説明したＶＬＡＮスタッキング技術を用いて４０９６を超えるＶＰＮを提供する場合のように、これに対応するスイッチを用いる必要がなく、安価に広域イーサネット網を提供することが可能である。

Ｄ．変形例：
なお、本発明は上記した実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。

上記説明においては、ＶＰＮ−ＩＤを２０ビットとして説明したが、これに限定されるものではない。スイッチ識別子のビット数とＶＰＮ−ＩＤの上位部分ＶＰＮ−Ｕのビット数との合計が４８ビット（６バイト）であればよく、広域イーサネット網を構成するスイッチ数を考慮して、スイッチ識別子のビット数とＶＰＮ−ＩＤの上位部分のビット数を決定することにより、４０９６を超える種々の数のＶＰＮを提供することが可能である。

以上の説明においては、広域イーサネット網を一例として採り上げたが、同じような機能を有する他のネットワーク構成においても、本発明を適用することは可能である。

本発明のデータ通信システムが適用されるネットワークを示す説明図である。 エッジスイッチやコアスイッチとして用いられ得るスイッチの構成を示すブロック図である。 ユーザフレームのフォーマットを示す説明図である。 転送フレームのフォーマットを示す説明図である。 イングレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチＥＳＷ１における動作について示す説明図である。 受け取った転送フレームに対応する情報が学習済みのコアスイッチＣＳＷにおける動作について示す説明図である。 ユニキャストによる転送フレームを受け取った場合に受け取った転送フレームに対応する情報が未学習のコアスイッチＣＳＷにおける動作について示す説明図である。 フラッディングによる転送フレームを受け取った場合に受け取った転送フレームに対応する情報が未学習のコアスイッチＣＳＷにおける動作について示す説明図である。 受け取った転送フレームに対応する情報が学習済みのイグレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチＥＳＷ３における動作について示す説明図である。 受け取った転送フレームに対応する情報が未学習のイグレスエッジスイッチとしてのエッジスイッチＥＳＷ３における動作について示す説明図である。

符号の説明

ＥＳＷ…エッジスイッチ
ＥＳＷ１〜ＥＳＷ３…エッジスイッチ
ＣＳＷ…コアスイッチ
ＣＳＷ１〜ＥＳＷ４…コアスイッチ
Ａ１〜Ａ５…ホスト
Ｂ１，Ｂ２…ホスト
１００…スイッチ
１１０…制御部
１１２…ＣＰＵ
１１４…メモリ
１２０…通信部
１２２…ネットワークインタフェース

Claims (7)

1. 広域ネットワークにおいて提供される仮想専用回線を介して、第１のユーザネットワークに含まれる送信元ホストから第２のユーザネットワークに含まれる送信先ホストへデータを伝送するデータ伝送システムであって、
   前記広域ネットワークは、
   前記送信元ホストが接続される送信元エッジスイッチと、
   前記送信先ホストが接続される送信先エッジスイッチと、
   １以上のコアスイッチにより構成され、前記送信元エッジスイッチと前記送信先エッジスイッチとの間を接続するコアネットワークと、
   を備えており、
   前記送信元エッジスイッチは、前記送信元ホストから前記データを含むユーザフレームが到着すると、前記ユーザフレームから転送フレームを生成し、生成した転送フレームを前記コアネットワークに転送し、
   前記コアネットワーク内のコアスイッチは、前記転送フレームが到着すると、前記転送フレームをそのまま転送し、
   前記送信先エッジスイッチは、前記転送フレームが到着すると、前記転送フレームから前記ユーザフレームを生成し、生成した前記ユーザフレームを前記送信先ホストへ送信し、
   前記ユーザフレームは、前記送信元ホストを示す送信元ＭＡＣアドレスおよび前記送信先ホストを示す送信先ＭＡＣアドレスと、前記第１のユーザネットワークおよび前記第２のユーザネットワークにおいて提供される仮想ネットワークを識別するｎビット（ｎは整数）の仮想ネットワーク識別子と、をヘッダに含み、前記データをペイロードに含んでおり、
   前記転送フレームは、前記送信元エッジスイッチを示す送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスおよび前記送信先エッジスイッチを示す送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスと、前記仮想専用回線を識別するｍビット（ｍはｎより大きい整数）の仮想専用回線識別子のうちのｎビットの第１の部分識別子と、をヘッダに含み、前記仮想ネットワーク識別子を除いた前記ユーザフレームをペイロードに含んでおり、
   前記送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスは、前記広域ネットワークにおいてのみ使用する専用の送信元エッジスイッチ識別子と、前記仮想専用回線識別子のうちの（ｍ−ｎ）ビットの第２の部分識別子と、を含んでおり、
   前記送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスは、前記広域ネットワークにおいてのみ使用する専用の送信先エッジスイッチ識別子と、前記第２の部分識別子と、を含んでおり、
   前記仮想専用回線識別子は、前記仮想ネットワーク識別子に対応して規定されている
   ことを特徴とするデータ伝送システム。
2. 請求項１記載のデータ伝送システムであって、
   前記送信元エッジスイッチは、前記ユーザフレームに含まれる前記送信先ＭＡＣアドレスおよび前記仮想ネットワーク識別子に基づいて、前記送信先エッジスイッチ識別子および前記第２の部分識別子で構成される前記送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレス、前記第１の部分識別子、および、前記転送フレームの転送を行なう宛先ポートを求めるためのテーブルを備えることを特徴とするデータ伝送システム。
3. 請求項２記載のデータ伝送システムであって、
   前記コアスイッチは、前記転送フレームに含まれる前記送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスを構成する前記送信先エッジスイッチ識別子に基づいて、前記転送フレームの転送を行なう宛先ポートを求めるためのテーブルを備えることを特徴とするデータ伝送システム。
4. 請求項３記載のデータ伝送システムであって、
   前記送信先エッジスイッチは、前記転送フレームに含まれる前記第１の部分識別子と、前記送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスおよび前記送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスを構成する前記第２の部分識別子と、によって表される前記仮想専用回線識別子と、前記転送フレームに含まれる前記送信先ＭＡＣアドレスとに基づいて、前記送信先ホストに対応する仮想ネットワーク識別子および前記ユーザフレームの送信を行なう宛先ポートを求めるためのテーブルを備えることを特徴とするデータ伝送システム。
5. 広域ネットワークにおいて提供される仮想専用回線を介して、第１のユーザネットワークに含まれる送信元ホストから第２のユーザネットワークに含まれる送信先ホストへデータを伝送するデータ伝送システムの、前記送信元ホストが接続される送信元エッジスイッチと、前記送信先ホストが接続される送信先エッジスイッチと、１以上のコアスイッチにより構成され、前記送信元エッジスイッチと前記送信先エッジスイッチとの間を接続するコアネットワークと、を備える広域ネットワークにおいて、前記データを含むユーザフレームを伝送するために、前記送信元エッジスイッチにおいて、前記ユーザフレームから生成される転送フレームであって、
   前記ユーザフレームは、前記送信元ホストを示す送信元ＭＡＣアドレスおよび前記送信先ホストを示す送信先ＭＡＣアドレスと、前記第１のユーザネットワークおよび前記第２のユーザネットワークにおいて提供される仮想ネットワークを識別するｎビット（ｎは整数）の仮想ネットワーク識別子と、をヘッダに含み、前記データをペイロードに含んでおり、
   前記転送フレームは、前記送信元エッジスイッチを示す送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスおよび前記送信先エッジスイッチを示す送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスと、前記仮想専用回線を識別するｍビット（ｍはｎより大きい整数）の仮想専用回線識別子のうちのｎビットの第１の部分識別子と、をヘッダに含み、前記仮想ネットワーク識別子を除いた前記ユーザフレームをペイロードに含んでおり、
   前記送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスは、前記広域ネットワークにおいてのみ使用する専用の送信元エッジスイッチ識別子と、前記仮想専用回線識別子のうちの（ｍ−ｎ）ビットの第２の部分識別子と、を含んでおり、
   前記送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスは、前記広域ネットワークにおいてのみ使用する専用の送信先エッジスイッチ識別子と、前記第２の部分識別子と、を含んでおり、
   前記仮想専用回線識別子は、前記仮想ネットワーク識別子に対応して規定されている
   ことを特徴とする転送フレーム。
6. 広域ネットワークにおいて提供される仮想専用回線を介して、第１のユーザネットワークに含まれる送信元ホストから第２のユーザネットワークに含まれる送信先ホストへデータを伝送するデータ伝送システムにおいて、前記送信先ホストが接続される送信先エッジスイッチに、１以上のコアスイッチにより構成されるコアネットワークを介して接続され、前記送信元ホストが接続される送信元エッジスイッチであって、
   前記送信元ホストから前記データを含むユーザフレームが到着すると、前記ユーザフレームから転送フレームを生成し、生成した転送フレームを前記コアネットワーク内のコアスイッチを介して前記転送先エッジスイッチへ転送し、
   前記ユーザフレームは、前記送信元ホストを示す送信元ＭＡＣアドレスおよび前記送信先ホストを示す送信先ＭＡＣアドレスと、前記第１のユーザネットワークおよび前記第２のユーザネットワークにおいて提供される仮想ネットワークを識別するｎビット（ｎは整数の仮想ネットワーク識別子と、をヘッダに含み、前記データをペイロードに含んでおり、
   前記転送フレームは、前記送信元エッジスイッチを示す送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスおよび前記送信先エッジスイッチを示す送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスと、前記仮想専用回線を識別するｍビット（ｍはｎより大きい整数）の仮想専用回線識別子のうちのｎビットの第１の部分識別子と、をヘッダに含み、前記仮想ネットワーク識別子を除いた前記ユーザフレームをペイロードに含んでおり、
   前記送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスは、前記広域ネットワークにおいてのみ使用する専用の送信元エッジスイッチ識別子と、前記仮想専用回線識別子のうちの（ｍ−ｎ）ビットの第２の部分識別子と、を含んでおり、
   前記送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスは、前記広域ネットワークにおいてのみ使用する専用の送信先エッジスイッチ識別子と、前記第２の部分識別子と、を含んでおり、
   前記仮想専用回線識別子は、前記仮想ネットワーク識別子に対応して規定されている
   ことを特徴とする送信元エッジスイッチ。
7. 広域ネットワークにおいて提供される仮想専用回線を介して、第１のユーザネットワークに含まれる送信元ホストから第２のユーザネットワークに含まれる送信先ホストへデータを伝送するデータ伝送システムにおいて、前記送信元ホストが接続される送信元エッジスイッチに、１以上のコアスイッチにより構成されるコアネットワークを介して接続され、前記送信先ホストが接続される送信先エッジスイッチであって、
   前記送信元エッジスイッチから前記コアネットワーク内のコアスイッチを介して転送された転送フレームが到着すると、前記転送フレームから前記送信元ホストが前記送信元エッジスイッチへ送信した前記データを含むユーザフレームを生成し、生成した前記ユーザフレームを前記送信先ホストへ送信し、
   前記ユーザフレームは、前記送信元ホストを示す送信元ＭＡＣアドレスおよび前記送信先ホストを示す送信先ＭＡＣアドレスと、前記第１のユーザネットワークおよび前記第２のユーザネットワークにおいて提供される仮想ネットワークを識別するｎビット（ｎは整数の仮想ネットワーク識別子と、をヘッダに含み、前記データをペイロードに含んでおり、
   前記転送フレームは、前記送信元エッジスイッチを示す送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスおよび前記送信先エッジスイッチを示す送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスと、前記仮想専用回線を識別するｍビット（ｍはｎより大きい整数）の仮想専用回線識別子のうちのｎビットの第１の部分識別子と、をヘッダに含み、前記仮想ネットワーク識別子を除いた前記ユーザフレームをペイロードに含んでおり、
   前記送信元エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスは、前記広域ネットワークにおいてのみ使用する専用の送信元エッジスイッチ識別子と、前記仮想専用回線識別子のうちの（ｍ−ｎ）ビットの第２の部分識別子と、を含んでおり、
   前記送信先エッジスイッチ用ＭＡＣアドレスは、前記広域ネットワークにおいてのみ使用する専用の送信先エッジスイッチ識別子と、前記第２の部分識別子と、を含んでおり、
   前記仮想専用回線識別子は、前記仮想ネットワーク識別子に対応して規定されている
   ことを特徴とする送信先エッジスイッチ。

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